（1）写程序代码的时候，每收到一个请求，放入一个事件列表，让主进程通过阻塞I/O方式处理请求是大多数网络服务器采用的方式。

（2）事件驱动编程是一种编程范式，这里程序的执行流由外部事件来决定。它的特点是包含一个事件循环，当外部事件发生时使用回调机制来触发相应的处理。另外两种常见的编程范式是（单线程）同步以及多线程编程。

（3）阻塞IO，其特点是在IO执行的两个阶段都被Block了。

当用户进程调用了recvfrom这个系统调用，kernel就开始了IO的第一个阶段：准备数据（对于网络IO来说，很多时候数据在一开始还没有到达。比如，还没有收到一个完整的UDP包。这个时候kernel就要等待足够的数据到来）。这个过程需要等待，也就是说数据被拷贝到操作系统内核的缓冲区中是需要一个过程的。而在用户进程这边，整个进程会被阻塞（当然，是进程自己选择的阻塞）。当kernel一直等到数据准备好了，它就会将数据从kernel中拷贝到用户内存，然后kernel返回结果，用户进程才解除block的状态，重新运行起来。

（4）非阻塞IO，其特点是用户进程需要不断的主动询问kernel数据好了没有

当用户进程发出read操作时，如果kernel中的数据还没有准备好，那么它并不会block用户进程，而是立刻返回一个error。从用户进程角度讲 ，它发起一个read操作后，并不需要等待，而是马上就得到了一个结果。用户进程判断结果是一个error时，它就知道数据还没有准备好，于是它可以再次发送read操作。一旦kernel中的数据准备好了，并且又再次收到了用户进程的system call，那么它马上就将数据拷贝到了用户内存，然后返回。

（5）IO多路复用

IO multiplexing就是我们说的select，poll，epoll，有些地方也称这种IO方式为event driven IO。select/epoll的好处就在于单个process就可以同时处理多个网络连接的IO。它的基本原理就是select，poll，epoll这个function会不断的轮询所负责的所有socket，当某个socket有数据到达了，就通知用户进程。

在IO multiplexing Model中，实际中，对于每一个socket，一般都设置成为non-blocking，但是，如上图所示，整个用户的process其实是一直被block的。只不过process是被select这个函数block，而不是被socket IO给block

(6) 异步IO

用户进程发起read操作之后，立刻就可以开始去做其它的事。而另一方面，从kernel的角度，当它受到一个asynchronous read之后，首先它会立刻返回，所以不会对用户进程产生任何block。然后，kernel会等待数据准备完成，然后将数据拷贝到用户内存，当这一切都完成之后，kernel会给用户进程发送一个signal，告诉它read操作完成了。

（7）调用blocking IO会一直block住对应的进程直到操作完成，而non-blocking IO在kernel还准备数据的情况下会立刻返回。

（8）synchronous IO做”IO operation”的时候会将process阻塞。按照这个定义，之前所述的blocking IO，non-blocking IO，IO multiplexing都属于synchronous IO。而asynchronous IO则不一样，当进程发起IO 操作之后，就直接返回再也不理睬了，直到kernel发送一个信号，告诉进程说IO完成。在这整个过程中，进程完全没有被block。

（9）各个IO Model

通过上面的图片，可以发现non-blocking IO和asynchronous IO的区别还是很明显的。在non-blocking IO中，虽然进程大部分时间都不会被block，但是它仍然要求进程去主动的check，并且当数据准备完成以后，也需要进程主动的再次调用recvfrom来将数据拷贝到用户内存。而asynchronous IO则完全不同。它就像是用户进程将整个IO操作交给了他人（kernel）完成，然后他人做完后发信号通知。在此期间，用户进程不需要去检查IO操作的状态，也不需要主动的去拷贝数据

（10）select例子

select-socket-client1.py

 

select-socket-server1.py

#!/usr/bin/env python
#Author is wspikh
# -*- coding: encoding -*-
import select
import socket
import sys
import queue

# Create a TCP/IP socket
server = socket.socket()
server.setblocking(False) #非阻塞模式

# Bind the socket to the port
server_address = ('localhost',10000)
print(sys.stderr,'starting up on %s port %s' % server_address)
server.bind(server_address)

# Listen for incoming connection
server.listen(200)

# Sockets from which we expect to read
inputs = [server,]

# Sockets to which we expect to write
outputs = [ ]

message_queues = {}

while True:
    # Wait for at least on of the sockets to be ready for processing
    print('\nwaiting for the next event')
    readable, writeable, exceptional = select.select(inputs,outputs,inputs)
    print(readable, writeable, exceptional)

    # Handle inputs
    for s in readable:
      if s is server:
            # A"readable" server socket is ready to accept a connection
            conn,addr = s.accept()
            print('new connection from',conn,addr)
            #conn.setblocking(False)
            inputs.append(conn)
            # Give the connection a queue for data we want to send
            message_queues[conn] = queue.Queue()
      else:
            data = s.recv(1024)
            if data:
                # A readable client socket has data
                print(sys.stderr,'received "%s" from %s' %(data,s.getpeername()))
                message_queues[s].put(data)
                # Add output channel for response
                if s not in outputs:
                    outputs.append(s)
            else:
                # Interpret empty result as closed connection
                print('closing',addr,'after reading no data')
                # Stop listening for input on the connection
                if s in outputs:
                    outputs.remove(s)
                inputs.remove(s)
                s.close()

                # Remove message queue
                del message_queues[s]

    # Handle outputs
    #if __name__ == '__main__':
    for s in writeable:
        try:
            next_msg = message_queues[s].get_nowait()
        except queue.Empty:
            # No messages waiting so stop checking for writebility
            print('output queue for', s.getpeername(),'is empty')
            outputs.remove(s)
        else:
            print('sending "%s" to %s' % (next_msg,s.getpeername()))
            s.send(next_msg)

    # Handle "exceptional conditions"
    for s in exceptional:
        print("Handing exceptional condition for",s.getpeername())
        # Stop listening for input on the connection
        inputs.remove(s)
        if s in outputs:
            outputs.remove(s)
        s.close()

        # Remove message queue
        del message_queues[s]